JPS63149183A - インクジエツト記録シ−ト - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はコートタイプのインクジェット記録シートに関
し、特に、記録シート上でのインクのにじみが大きく、
インクドツトの拡がりが均一で、かつインク吸収性が良
好である、高速記録、多色記録に適したインクジェット
記録シートに関する。

〔従来技術及びその問題点〕

インクジェット記録方式は騒音が少なく、高速記録、多
色化、装置のコンパクト化が可能であることから、ファ
クシミリ、プリンター、コンピュータ端末等に広く使用
されている。

従来、インクジェット記録方式においては、装置の高速
化、高精細化もしくはフルカラー化などインクジェット
記録装置の性能の向上や用途の拡大に伴い、記録媒体に
対するより高度な特性、特にインクドツトの拡がりを押
えた高解像度のものの要求が高く、そのための研究が進
められていた。

しかし、近年インクジェット記録方式においても家庭等
において安価に使用できるものが求められるようになり
、このため、解像度向上に重点を置くものから、インク
ドツト径がプリンター等のドツト密度に適するように積
極的に拡大したものが要望されつつある。

このようなインクドツト径を大きくする技術として、特
開昭６０−２０６３７６号公報に開示されたインクジェ
ット記録媒体がある。この記録媒体においては、インク
ドツト径の拡大のため、インク受理層に２層を設け、下
層に耐水耐油剤、例えばフッ素含有化合物を配合するも
のである。

しかしながら、この従来の記録媒体は下層に耐水耐油性
のものを使用しているため、ドツト径はそれほど拡大し
ないか、バング−を多量に使用してドツト径を大きくし
てもインク吸収性が悪いため、乾燥が遅れ、プラテンの
よごれ等の問題を生じる。また、記録媒体には少なくと
も２層のインク受理層が必要なため構造上複雑であり、
それだけ製造工程が増し、高価となるなど問題となって
いた。

本発明者は、従来の記録媒体の有する問題点を解決する
ため、鋭意検討した結果、最表層に特定のグラフトポリ
マーを配合することにより、簡略化された構造で、しか
も、十分なインク吸収性を有しかつインクドツト密度に
適した拡大されたインクドツト径を提供するインクジェ
ット記録シートを発明したものである。

〔問題点を解決するための手段〕

即ち、本発明は、支持体上に設けられた最表層のインク
吸収層が、以下の組成： （Ａ）　　ポリビニルアルコール、１０〜６０重量％及
び （Ｂ）（イ）アクリルアミド、 （ロ）メタクリルアミド、又は （ハ）一般式（Ｉ）、（ＩＩ）又は（■）：ＣＨ２＝Ｃ
−ＣＮ　　　　　　　　（１）、Ｒ１Ｒ２ ＣＨ２＝Ｃ−ＣＯＮＨＣＨＯＨ（ＩＩ）、又は ＣＨ２＝ＣＣ００Ｒｓ　　　　　　（Ｉ［）〔ただし、
Ｒ１及びＲ２はＨ又はＣＨ３であり、Ｒ３はＨ，Ｃ１−
、のアルキル基、１〜３個の水酸基を有し、その内１個
がハロゲン原子で置換されていても、Ｃｌ−４のアルキ
ル基又はＣ１−４のヒドロキシアルキル基でエーテル結
合していても、また水酸基の脱水により環状エーテル結
合していてもかまわないＣ１−４のヒドロキシアルキル
基、又は−（−ＣＨ２−ＣＨ２−○−）ＴＲ，（ただし
、Ｒ４はＨ又はＣＨ，であり、ｎは１〜２５である）で
ある〕 で示される化合物、４０〜９０重量％、からなるグラフ
トポリマーを含有するようにインクジェット記録シート
を構成したものである。

以下本発明について詳述する。

本発明でグラフトポリマーを製造するためのＡ成分であ
るポリビニルアルコールは、特に制限はないが、一般に
ケン化度が９８％以上で、重合度が５００〜２５００の
ものが好ましい。

本発明のＢ成分としては、アクリルアミド及びメタクリ
ルアミドの他に、一般式（Ｉ）〜（ＩＩＩ）で示される
化合物が挙げられる。

本発明のグラフトポリマーの製造については、特に制限
はない。通常はたとえば下記の如き方法により調製され
る。しかし勿論性の方法によって製造されたものであっ
ても良い。

すなわち、重合開始剤として過酸化物を予め加えた沸騰
または一定濃度に制御したＡ成分であるポリビニルアル
コールの濃度が５〜３５重量％の水溶液中に、Ｂ成分の
単量体の濃度が５０〜７０重量％の水溶液を１〜４時間
間抜して定量的に滴下して反応させ、更に２〜４時間位
熟成して反応を完結させる。Ａ成分水溶液とＢ成分水溶
液の濃度は反応により得られるグラフトポリマーの濃度
が２３〜４０重量％となるよう調整することが好ましい
。

重合開始剤として用いられる過酸化物は必ずしも制限は
ないが、通常は例えば、過酸化水素、クーシャリ−ブチ
ルハイドロパーオキサイド、過硫酸アンモニウム、過硫
酸カリウム等の水溶性のものが好適である。重合開始剤
の使用量については特に制限はないが、通常は単量体に
対して過酸化物０．１〜２．０重量％程度用いるのが望
ましい。重合温度についても特に制限はないが、反応速
度を高めること及び共重合体の単量体組成分布を均一に
する点から高いことが望ましく、特に反応液の沸点が最
も効果的であり、また冷却の必要もないため好ましい。

上記のグラフトポリマーを配合する最表層のインク吸収
層は、顔料及びバインダーから成る。顔料としては、例
えば、合成ケイ酸、水酸化アルミニウム、合成無定形シ
リカ、タルク、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、硫
酸カルシウム、硫酸バリウム、酸化チタン、クレー、硫
酸マグネシウム、ケイソウ土、酸化亜鉛、サチンホワイ
ト、ケイ酸アルミニウム、アルミナ、合成ケイ酸アルミ
ニウム、ケイ酸マグネシウム、合成ケイ酸カルシウム、
合成ケイ酸亜鉛、酸化マグネシウム、水酸化マグネシウ
ム、合成ヒドロタルサイト、合成ケイ酸マグネシウム、
アルミン酸ナトリウム、アルミン酸カリウム、ゼオライ
トなどの白色系無機顔料、イオン交換樹脂粉末、尿素樹
脂粉末、尿素ホルマリン粉末、ポリスチレン樹脂等の樹
脂を含む白色有機顔料が挙げられる。

バインダーとしては、例えば、ポリビニルアルコール及
びその誘導体、デンプン誘導体、及びそのアニオン又は
カチオン変性体、カルボキシメチルセルロース、ヒドロ
キシエチルセルロース等のセルロース誘導体、カゼイン
、ゼラチン、大豆タン白、通常のスチレンーブクジエン
共重合体、メチルメククリレートーブクジエン共重合体
等の共役ジエン系重合体ラテックス、アクリル酸エステ
ル及びメタクリル酸エステルの重合体又は共重合体等の
アクリル系重合体ラテックス、エチレン酢酸ビニル共重
合体等のビニル系重合体ラテックス等が挙げられる。

顔料：前記重合体の重量比率は、使用する顔料及び記録
装置のドツト密度やインク数滴の体積により異なるが、
１００：１０〜１００　：２００、好ましくは１００　
：２０〜１００：１５０の範囲が好ましい。

最表層には、必要であれば通常使用される分散剤、消泡
剤、流動性変性剤、浸透剤、耐水化剤、紫外線吸収剤等
を問題なく使用できる。

尚、最表層に耐水性を付与するために、上記グラフトポ
リマーの架橋剤を添加してもよい。架橋剤としては、ジ
メチロール尿素又は、グリオキサーノベグルタルアルデ
ヒドもしくはジアルデヒド澱粉などのポリアルデヒド化
合物が挙げられる。

この架橋剤による架橋反応は一般に支持体に最表層を塗
工した後、乾燥し最表層を形成したときに、常温で進行
し、特に高温では短時間で進む。この架橋反応により最
表層は耐水化される。グラフトポリマーはインクに対す
る親和性がよく、架橋後もその特性を保持しているため
、耐水化しても、インクドツトの拡がりは何ら悪影響を
受けない。

支持体としては、紙または熱可塑性樹脂フィルムの如き
シート状物質が用いられる。紙の場合にはサイズ紙、無
サイズ紙ともに用いられ填料は含まれても含まれなくて
もよい。また、合成紙、布、不織布等も支障なく使用で
きる。

熱可塑性フィルムの場合は、ポリエステル、ポリスチレ
ン、ポリ塩化ビニル、ポリメチルメタクリレート、ポリ
エチレン等の透明フィルムや酸化チタン、硫酸カルシウ
ム、炭酸カルシウム、クレー、タルク、シリカ、酸化亜
鉛等の白色顔料を充填した白色不透明なフィルムが使用
される。

また、紙の表面に、これらの樹脂フィルムを貼り合わせ
たり溶融樹脂により加工したいわゆるラミネート紙等も
使用できる。これらの樹脂表面とインク吸収層の接着を
改善するために下引層やコロナ放電加工等が施されても
よい。

これらの支持体上に設けるインク吸収層の塗工は、通常
用いられる各種方法により行うことができる。例えばエ
アードククー、ブレード、バー、ロッド、ローノペグラ
ビア、スプレー等のコーターが挙げられる。

尚、支持体と最表層との間には中間層を設けてもよい。

例えば、中間層として、インク吸収性を向上させる目的
でアンダーコート層を設けることができる。また、複数
のアンダーコート層を設けてもよい。特に、アンダーコ
ート層にアラゴナイト質炭酸カルシウムを配合すること
により、インク吸収性を保持しつつ、更にインクドツト
径を拡大できる。この炭酸カルシウムを配合すると、ア
ンダーコート層の表面エネルギーが小さくなり、インク
のアンダーコート層への浸透が遅くなり、その分、横方
向へのインクの広がりが進む。一方、インクの吸収性は
何ら変化していないので、インク吸収力を保持しつつ、
ドツト径の拡大が図れる。

このアンダーコート層の構成は、グラフトポリマーの配
合を除いて、実質的に最表層のインク吸収層と同様のも
のとすることができる。

本発明において、アンダーコート層を設ける場合、その
アンダーコート層の炭酸カルシウム：バインダーの重量
比率は、顔料の結着に充分な量のバインダーであれば特
に限定されるものではないが、１００：２〜１００：１
００、好ましくは１００：５〜１００　：３０の範囲と
して使用するのが好ましい。但し、１００：１００をこ
えてバインダーが多くなると、インク吸収性が低下する
ので、好ましくない。

本発明において、最表層の塗工量は１〜２５ｇ／　ｍ’
、好ましくは２〜２０ｇ／ｍ’、更に好ましくは３〜１
５ｇ／ｍ’であり、最表層に隣接したアンダーコート層
の有無又はそのアンダーコート層の吸収性によりやや異
なるが、塗工量が少なすぎるとインクの吸収性、インク
ドツトの色彩性が低下し、多すぎるとインクドツトが拡
がらずいずれの場合も好ましくない。

また、アンダーコート層を設ける場合、そのアンダーコ
ート層の塗工量は３〜３０ｇ／ｍ’、好ましくは、５〜
２５ｇ／ｍ’、より好ましくは７〜２０ｇ　／　ｍ＋で
ある。塗工量が３　ｇ　／　ｍ’より少なすぎるとイン
ク吸収性が低下し、３０ｇ／ｍ’より多すぎるとインク
が深く浸透してしまうため、インクドツトが拡がらずか
つ、色沈みが起こりいずれの場合も好ましくない。

〔実施例〕

本発明について、以下の実施例により更に詳述する。

尚、実施例中の諸物性は下記のようにして測定した。

（１）平均粒子径：サンドグラインダーにて分散した顔
料粒子のスラリーをコールタ−カウンターＴＡ■型（米
国コールタ−エレクトロニクス社製）を使用して粘度分
布を測定し、累積体積で５０％の粘度を求め平均粒子径
とした。

（２）記録装置； ■　ノズル口径８０μ、インクドツト密度３．３ドツト
／ｍｍのオンデマンド型インクジェット記録装置（低解
像度のもの） ■　ノズル口径８０μ、インクドツト密度４．７ドツト
／ｍｍのオンデマンド型インクジェット記録装置（中解
像度のもの） （３）にじみ率： ただし、Ｄは記録装置■、■を用いてブラック（Ｂｋ　
）の単一ドツトの印字を行い１００倍のルーパで測定し
た。

（４）色濃度：上記■、■でブラック（Ｂｋ）、イエロ
ー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）の各インクで
ベタ印字した画像をマクベス濃度計ＲＤ−９１８で測定
した。

（５）インク吸収性二上記■、■を用いて、混色印字部
（Ｙ＋Ｍ、Ｍ＋ＣＳＹ＋Ｃ）のベタ印字部の境界のにじ
み具合を目視で判定した。

（６）塗層の耐水性；記録シートを２０℃の水に２４時
間浸漬し、ウェブ）　（ｗｅｔ）の状態の塗面を指でこ
する。塗膜（塗工層）が容易にとれないものを０とした
。

実施例１ ケイ酸アルミニウム（キヨワード７００オシフ、協和化
学社製）固型分１００部と分散剤として１５％ポリビニ
ルアルコール（ＰＶＡ１０５クラレ社製）（固型分）５
部に水を加えてスラリーとしたものをサンドグラインダ
ーで平均粒子径を５１　ら μに調整し、そのスラリーにポリビニルアルコール（ケ
ン化度９９％、重合度１５００）２５部／アクリルアミ
ド６４部／アクリロニトリル１１部のグラフトポリマー
（固型分）１６部に、ジメチロール尿素（固型分）４部
を混合し、最表層塗工液を調製した。この最表層塗工液
を上質紙に固型分で１０ｇ／ｍ’となるようにマイヤー
バーで塗布、乾燥したものを実施例１の記録シートとし
た。

実施例２ 最表層塗工液を、市販のコロナ処理ポリエステルフィル
ムに固型分で１５ｇ／ｍ’となるようにマイヤーバーで
塗布、乾燥した以外、実施例１を繰り返して、記録シー
トを調製した。

実施例３ 微粉末シリカ（Ｐ−７８、水沢化学社製）（固型分）１
００部に実施例１のグラフトポリマー８０部とジメチロ
ール尿素（固型分）２０部とを混合し、最表層塗工液を
調製し、この塗工液を上質紙に固型分で７ｇ／ｍ’とな
るように塗布、乾燥して、記録シートを調製した。

　Ｇ 実施例４ 架橋剤として、ジメチロール尿素の代りにグリオキサー
ル（固型分）４部使用した以外、実施例１を繰り返して
、記録シートを調製した。

実施例５ ジメチロール尿素を使用しない以外、実施例１を繰り返
して、記録シートを調製した。

実施例６ 実施例１のスラリーにポリビニルアルコール（ＰＶＡ１
１７　　クラレ社製）（固型分）２０部を混合して最表
層塗工液を調製し、この塗工液を上質紙に１０ｇ／ｍ’
となるように塗布、乾燥して、記録シートを調製した。

実施例７ アラゴナイト質炭酸カルシウム（ｐｃ、白石工業社製）
に水を加えてスラリーとし、このスラリー　（１１分）
１００部にポリビニルアルコール（ＰｖＡ１１７クラレ
社製）（固型分）２０部を混合してアンダーコート層塗
工液を調製し、マイヤーバーで固型分１０ｇ／ｍ’とな
るように上質紙に塗布、乾燥してアンダーコート層を調
製した。

次に、実施例１と同一の最表層塗工液を固型分で８　ｇ
　／　ｍ’となるようにマイヤーバーで塗布、乾燥して
記録シートを形成した。

実施例８ 実施例７と同一のアンダーコート層を設けたものに、実
施例３と同一の最表層塗工液を、固型分で５ｇ／ｍ’と
なるようにマイヤーバーで塗布、乾燥して、記録シート
を調製した。

実施例９ アラゴナイト質炭酸カルシウム（ＰＣ，白石工業社製）
と、炭酸カルシウム（カルライトＳＡ。

白石工業社製）との重量比１：１としたものに水を加え
て、スラリーとし、そのスラリー＜固型分）１００部に
ポリビニルアルコール（ＰＶＡ１１７）（固型分）２０
部を混合し、アンダーコート層塗工液を調製し、これを
上質紙にマイヤーバーで固型分で１０ｇ／ｍ’となるよ
うに塗布、乾燥した。

次に、実施例６の最表層を設け、記録シートを調製した
。

上記の各実施例の印字データを以下の表１に示す。参考
例１及び２は、使用装置■に対して適合する記録シート
として認定されている標準紙である。

表−１より分るように、本発明によれば、高いインク吸
収性を保持しつつ、インクのにじみが大きく、真円性で
かつインクドツト密度に対応した大きなインクドツト径
を提供するインクジェット記録シートが得られる。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）支持体上に設けられた最表層のインク吸収層が、
   以下の組成： （Ａ）ポリビニルアルコール、１０〜６０重量％及び （Ｂ）（イ）アクリルアミド、 （ロ）メタクリルアミド、又は （ハ）一般式（ I ）、（II）又は（III）： ▲数式、化学式、表等があります▼（ I ）、 ▲数式、化学式、表等があります▼（II）、 又は ▲数式、化学式、表等があります▼（III） 〔ただし、Ｒ＿１及びＲ＿２はＨ又はＣＨ＿３であり、
   Ｒ＿３はＨ、Ｃ＿１＿−＿４のアルキル基、１〜３個の
   水酸基を有し、その内１個がハロゲン原子で置換されて
   いても、Ｃ＿１＿−＿４のアルキル基又はＣ＿１＿−＿
   ４のヒドロキシアルキル基でエーテル結合していても、
   また水酸基の脱水により環状エーテル結合していてもか
   まわないＣ＿１＿−＿４のヒドロキシアルキル基、又は −（ＣＨ＿２−ＣＨ＿２−Ｏ）−＿ｎ−Ｒ＿４（ただし
   、Ｒ＿４はＨ又はＣＨ＿３であり、ｎは１〜２５である
   ）である〕 で示される化合物、４０〜９０重量％、 からなるグラフトポリマーを含有することを特徴とする
   インクジェット記録シート。
2. （２）前記グラフトポリマーがジメチロール尿素又はポ
   リアルデヒド化合物により架橋されている特許請求の範
   囲第（１）項記載のインクジェット記録シート。
3. （３）前記最表層に隣接した前記支持体側に、アラゴナ
   イト質炭酸カルシウムを含有するアンダーコート層を設
   けた特許請求の範囲第（１）項記載のインクジェット記
   録シート。